Sistemi di analisi di laboratorio

Una delle sfide principali nella manipolazione dei liquidi è quello di controllare con rapidità e precisione vari elementi, ad es. sulle piastre di reazione. Qui la dinamica dei processi rappresenta una sfida particolarmente complessa: nonostante il peso considerevole compreso tra uno e tre chili, gli attuatori devono accelerare e decelerare rapidamente. Devono riuscire a controllare velocità fino a 1 metro al secondo in modo sicuro e con la massima precisione. In effetti, l'accuratezza e la ripetibilità del posizionamento sono cruciali in questo senso. La possibilità di programmare liberamente il posizionamento è un prerequisito per accedere a vari tipi di piastre e portacampioni. Naturalmente, l'elettronica e i sistemi di azionamento devono rispettare tutte le normative di sicurezza e le specifiche di compatibilità elettromagnetica per i dispositivi medici. Inoltre, l'azionamento meccanico deve essere in grado di funzionare efficacemente in modalità start/stop se impiegato in applicazioni heavy-duty.

Nei grandi ospedali i test di laboratorio sono diventati una procedura standard della diagnostica e del trattamento medico. Queste analisi, svolte nei laboratori medici, coinvolgono processi altamente complessi con numerosi passaggi e l'uso di vari campioni e reagenti. Ad esempio, la preparazione dei campioni, la loro distribuzione, l'esecuzione di serie di diluizioni o l'aggiunta di reagenti possono richiedere centinaia di operazioni precise con i liquidi. Un'esecuzione manuale o semi-automatica richiederebbe un'enorme concentrazione e affidabilità del personale. L'automazione rappresenta l'alternativa perfetta, poiché le micropiastre e piastre di reazione o le cuvette standard impiegate in passato possono essere utilizzate anche quando queste attività sono svolte in un ambiente completamente automatizzato. Il sistema di analisi ad alta precisione lavora instancabilmente, senza interruzioni e a velocità costante, migliorando l'attendibilità dei risultati e aumentando il rendimento nel laboratorio.

Ma il vero asso nella manica sta nella flessibilità sia della progettazione meccanica che del controllo. Dopotutto, le esigenze di preparazione dei campioni possono variare notevolmente a seconda delle analisi da effettuare. In generale, un braccio automatizzato deve essere in grado di prelevare rapidamente i campioni o i reagenti e trasferirli in modo mirato su diversi supporti disposti molto vicini tra loro. Ciò che risulta decisivo per la qualità dell'analisi è il posizionamento esatto del braccio, ovvero la precisa assegnazione del campione e del reagente. Oltre alla determinazione del gruppo sanguigno o alle analisi immunologiche, anche le analisi biotecnologiche possono essere svolte con la massima precisione. Al personale di laboratorio non resta che inserire i reagenti e i campioni necessari e specificare il programma appropriato. In caso di emergenza, come un'analisi del sangue urgente durante un'operazione, alcuni sistemi possono persino interrompere il programma standard per elaborare i dati del caso specifico in un batter d'occhio. Questo dimostra come, nonostante l'enfasi sull'alto grado di automazione, questi sistemi mantengano una notevole flessibilità operativa.

L'azienda impiega, ad esempio, i motori ad armatura a campana delle serie 2657 e 2224 con encoder integrato. L'azionamento senza ferro altamente dinamico offre prestazioni elevate nel minor spazio possibile. A dispetto di una lunghezza di appena 57 mm e un diametro di 26 mm, i motori a commutazione grafite della serie 2657 generano una potenza di 47,9 W all'85% di efficienza. In virtù di una coppia continua di 44 mNm e una coppia di stallo di 285 mNm, questo azionamento da 156 g è in grado di mettere in moto e fermare attuatori che pesano diversi chili. I microazionamenti con commutazione in metallo prezioso della serie 2224 presentano una capacità di uscita di 4,05 W con velocità fino a 8.000 giri al minuto, nonostante la lunghezza di appena 24,2 mm e un diametro di 22 mm. A seconda del modello, la tensione nominale di esercizio è di 3, 6, 12, 18, 24 o 36 V: ossia, virtualmente esiste un intervallo di tensione adatto per tutte le applicazioni.

La velocità e la coppia di entrambe le serie possono essere adattate alle esigenze specifiche grazie a riduttori appositamente progettati. È inoltre possibile integrare encoder capaci di erogare fino a 512 impulsi per giro. I riduttori su misura aumentano significativamente la risoluzione dell'uscita garantendo così una determinazione efficace e precisa della posizione delle parti del sistema attuate. Nonostante queste prestazioni avanzate, queste unità composte da motore, riduttore ed encoder sono così compatte da poter essere integrate praticamente ovunque. Questa versatilità è ulteriormente arricchita da un'ampia gamma di opzioni di alimentazione.

Le soluzioni innovative sviluppate per le operazioni di laboratorio analitico e diagnostico sono un tributo all'interazione tra le conoscenze specialistiche nel campo dei dispositivi medici e il know-how nel settore dei micromotori. Proprio come in altri settori, anche qui le soluzioni flessibili facilitano l'automazione delle operazioni di routine liberando il personale da determinati incarichi e permettendogli di essere impiegati in altri ambiti.